排土场箱涵恢复施工方案.doc

排土场箱涵恢复专项施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景
本工程为某露天矿排土场箱涵恢复工程，该箱涵始建于2010年，设计使用年限15年，主要功能为排土场区域雨水及生产废水排放。由于长期受排弃物料堆载压力、雨水冲刷及冻融循环影响，箱涵结构出现多处裂缝、沉降及渗漏问题，经检测评估确定为Ⅲ类病害结构，需进行系统性恢复施工。
1.2 工程地质条件
· 地形地貌：施工区域位于排土场上游汇水区域，地面坡度15°-20°，地表覆盖2-3m厚松散弃土
· 地层分布：自上而下依次为：①素填土（松散，厚0.5-1.2m）；②碎石土（稍密-中密，厚3-5m）；③强风化砂岩（中风化夹层，厚2.5-4m）
· 水文条件：地下水位埋深6.8-8.2m，雨季地表汇水量达300m³/h，最大洪水流量15m³/s
· 不良地质：存在局部滑坡体（体积约800m³）及2处管涌隐患点
1.3 箱涵结构参数
项目
参数指标
备注
结构形式
钢筋混凝土现浇箱涵
单孔矩形截面
主体尺寸
净宽4.0m×净高3.5m
壁厚0.4m，底板厚0.5m
设计坡度
i=0.003
总长320m
原设计荷载
公路-Ⅰ级
顶部堆载限制15kPa
现状病害
裂缝最大宽度12mm
沉降差最大达85mm
二、施工总体部署
2.1 施工分区划分
· A段（K0+000-K0+100）：严重破损区（需全断面重建，长100m）
· B段（K0+100-K0+220）：中度破损区（结构加固处理，长120m）
· C段（K0+220-K0+320）：轻微破损区（防渗修复，长100m）
2.2 施工平面布置
· 材料堆放区：设置3处材料仓（每处20m×15m），硬化处理+防雨棚
· 加工区：钢筋加工棚（30m×12m）、模板堆放区（15m×10m）
· 临时排水：沿箱涵两侧5m处设置截水沟（300mm×400mm）+集水井（φ1000mm，深2.5m）
· 施工便道：修建6m宽临时便道（泥结碎石路面），设置错车道8处
2.3 施工进度计划
· 准备阶段：7天（图纸会审、技术交底、材料进场检验）
· A段施工：45天（含基坑开挖、结构重建、回填）
· B段施工：30天（含裂缝处理、结构加固）
· C段施工：20天（含防渗层修复、表面处理）
· 收尾验收：15天（清理、检测、资料整理）
· 关键线路：施工准备→A段基坑开挖→主体结构重建→B段加固→C段修复→功能验收
三、施工准备工作
3.1 技术准备
· 图纸会审：组织设计、监理、勘察单位进行三维BIM模型会审，形成图纸会审记录3份
· 测量放线：采用全站仪建立二级导线控制网，设置永久水准点6个，加密临时水准点12个
· 试验检测：完成混凝土配合比设计（C35P8抗渗混凝土），确定掺合料最优掺量（粉煤灰15%+矿粉8%）
· 专项方案：编制深基坑支护、高边坡防护、混凝土抗裂等7项专项施工方案
3.2 现场准备
· 场地平整：清除施工区域50m范围内杂草、障碍物，平整场地面积8000㎡
· 临时设施：搭建项目经理部（集装箱式，200㎡）、工人宿舍（300㎡）、水泥罐（2个×100t）
· 水电接入：安装315KVA变压器1台，敷设临时电缆500m；打深井2眼（出水量50m³/h）
· 交通疏解：设置绕行便道1.2km，安装交通指示牌28个，配备交通疏导员4名
3.3 材料准备
材料名称
规格型号
计划用量
进场检验项目
钢筋
HRB400E Φ12-25mm
186t
屈服强度、抗拉强度、冷弯性能
水泥
P·O42.5R
380t
安定性、凝结时间、抗压强度
碎石
5-31.5mm连续级配
1800m³
压碎值、针片状含量、含泥量
外加剂
聚羧酸系减水剂
8.5t
减水率、含气量、抗压强度比
防水材料
HDPE土工膜
2200㎡
拉伸强度、耐静水压、剥离强度
四、主要施工工序
4.1 基坑工程
4.1.1 基坑开挖
1. 分层开挖：采用台阶式开挖法，分3层进行，每层高度2.5m，台阶宽度2.0m
2. 开挖参数：基坑底宽5.2m，边坡坡率1:1.25，工作边坡1:1.5
3. 支护体系：
o 上层（0-2.5m）：喷锚支护（φ8@200×200钢筋网，C20喷射混凝土厚100mm）
o 中层（2.5-5.0m）：土钉墙支护（φ22土钉，长4.5m，间距1.5m×1.5m）
o 下层（5.0-7.2m）：排桩+锚索（φ600钻孔灌注桩，间距1.2m，3排锚索）
4. 排水系统：
o 地表排水：截水沟（500mm×600mm）+挡水墙（高1.2m）
o 坑内排水：集水井（φ800mm，深1.5m）+排水沟（300mm×400mm），配备Φ150污水泵4台（扬程25m，流量50m³/h）
4.1.2 基底处理
1. 清淤换填：清除基底松散土层（平均厚0.6m），采用级配砂石换填（压实系数≥0.96）
2. 地基加固：采用高压旋喷桩处理（φ600mm，桩长6m，间距1.2m，梅花形布置）
3. 垫层施工：浇筑150mm厚C20混凝土垫层，每10m设置伸缩缝（宽20mm，填沥青木板）
4.2 箱涵主体结构施工
4.2.1 A段全断面重建
1. 钢筋工程：
o 底板钢筋：下层Φ22@150，上层Φ20@200，双向布置，设置Φ16架立筋
o 侧墙钢筋：竖筋Φ20@150，水平筋Φ18@150，拉筋Φ8@450×450（梅花形）
o 钢筋连接：直径≥20mm采用直螺纹连接（Ⅰ级接头），其余采用绑扎搭接（搭接长度45d）
2. 模板工程：
o 模板体系：18mm厚酚醛覆膜多层板+50×100mm方木（间距250mm）+Φ48×3.5mm钢管支撑
o 支撑设置：立杆间距600×600mm，扫地杆距地200mm，中间横杆间距1200mm
o 加固措施：对拉螺栓Φ16@500×500mm（带止水环），外侧设斜撑（间距1.5m）
3. 混凝土工程：
o 浇筑顺序：底板→侧墙→顶板，分3次浇筑，每次浇筑高度≤1.5m
o 振捣工艺：采用Φ50插入式振捣棒（移动间距≤300mm），快插慢拔，振捣时间15-30s
o 养护措施：覆盖保水膜+阻燃棉被，洒水养护14d，保证表面温度与环境温差≤25℃
4.2.2 B段结构加固
1. 裂缝处理：
o 宽度<0.2mm裂缝：采用环氧树脂浆液低压灌注（压力0.2-0.4MPa）
o 0.2mm≤宽度≤1.5mm：采用无收缩水泥基灌浆料灌注
o 宽度>1.5mm裂缝：骑缝凿槽（深30mm×宽50mm），埋设灌浆嘴，灌注改性环氧树脂
2. 结构加固：
o 外包钢加固：采用80×8mm角钢+缀板（50×5mm，间距300mm），节点处设置加劲肋
o 碳纤维加固：在侧墙及顶板粘贴3层CFRP布（300g/㎡，单向织物），搭接长度≥100mm
o 体外预应力：设置2束15.2mm钢绞线（张拉控制应力1395MPa），采用OVM15-4锚具
4.2.3 C段防渗修复
1. 基层处理：
o 表面清理：采用高压水枪（压力25MPa）冲洗表面污垢，角磨机打磨除锈
o 缺陷修补：采用聚合物砂浆修补蜂窝麻面（厚度5-20mm），圆弧过渡处理阴阳角
2. 防渗施工：
o 防水层：铺设1.5mm厚HDPE土工膜（两布一膜），采用热熔焊接（搭接宽100mm，双缝焊接）
o 保护层：浇筑80mm厚C20细石混凝土（内掺聚丙烯纤维0.9kg/m³）
o 变形缝：设置橡胶止水带（中埋式+外贴式复合），填缝材料采用闭孔泡沫板
4.3 土方回填工程
1. 回填材料：选用级配良好的碎石土（粒径≤150mm，含泥量≤5%）
2. 施工参数：分层厚度300mm，压实度≥94%（重型击实标准），干密度≥1.85g/cm³
3. 压实工艺：
o 机械碾压：采用20t振动压路机（行驶速度2-3km/h，碾压遍数6-8遍）
o 边角处理：采用小型夯实机（激振力≥30kN），搭接宽度≥100mm
o 检测频率：每层每500㎡取样1组，共检测32组
五、特殊季节施工措施
5.1 雨季施工措施
1. 排水系统：
o 增设临时排水沟（断面500mm×600mm），坡度0.01，设置挡水埂（高500mm）
o 配备大功率排水设备（Φ200污水泵6台，总排水能力300m³/h）
2. 防雨措施：
o 浇筑仓面：搭设防雨棚（采用钢管架+彩条布，高度5m，覆盖面积200㎡）
o 材料防护：水泥罐设置防雨罩，砂石料场搭设防雨棚（采用钢结构，抗风载0.55kN/㎡）
3. 混凝土施工：
o 调整配合比：减少用水量5-8kg/m³，增加水泥用量10-15kg/m³
o 防雨措施：准备200㎡防雨布，遇雨时及时覆盖未初凝混凝土表面
o 雨后处理：清除表面积水，对施工缝进行二次振捣
5.2 冬季施工措施
1. 保温措施：
o 原材料加热：采用蒸汽加热骨料（温度≤60℃），热水拌合（水温≤80℃）
o 混凝土养护：采用综合蓄热法（覆盖电热毯+阻燃棉被，温度维持≥5℃）
o 模板保温：外侧粘贴50mm厚挤塑板，电伴热养护（功率20W/m）
2. 质量控制：
o 混凝土出机温度≥10℃，入模温度≥5℃
o 掺加防冻剂（掺量3%），设置测温点12个（每2h测温1次）
o 临界强度控制：达到设计强度75%后方可拆除保温设施
六、质量保证措施
6.1 质量管理体系
· 建立三级质量管理网络：项目经理→质量工程师→作业班组质检员
· 实施质量责任制：签订质量责任书，明确各岗位质量职责
· 质量奖惩制度：设立质量专项基金20万元，实行优质优价
6.2 关键工序控制
工序名称
控制要点
检验标准
检验方法
钢筋连接
直螺纹接头加工质量、拧紧扭矩
丝头长度公差±2P，扭矩值≥300N·m
扭矩扳手检测（每500个1组）
模板安装
轴线偏差、标高、接缝严密性
轴线偏差≤5mm，标高偏差±10mm
全站仪+水准仪测量
混凝土浇筑
坍落度、振捣密实度、养护温度
坍落度180±20mm，表面平整度≤8mm
坍落度仪+回弹仪检测
防水层施工
焊接质量、搭接宽度、完整性
焊接强度≥母材80%，搭接宽度≥100mm
气压检测（250kPa，保压30s）
6.3 试验检测计划
· 原材料试验：钢筋力学性能（每60t1组）、水泥物理性能（每200t1组）
· 混凝土试验：标准养护试块（每100m³1组）、抗渗试块（每500m³1组）
· 结构检测：超声波探伤（钢结构焊缝100%检测）、回弹法检测混凝土强度
七、安全生产措施
7.1 安全管理体系
· 成立安全生产领导小组，配备专职安全员4名（持证上岗）
· 编制安全专项方案：深基坑、高边坡、临时用电等6项专项安全方案
· 安全培训教育：特种作业人员培训合格率100%，每日班前安全技术交底
7.2 专项安全措施
7.2.1 基坑安全
· 边坡监测：设置12个位移观测点，监测频率1次/天（雨季加密至2次/天）
· 防护设施：基坑周边设置1.2m高防护栏杆（刷红白警示漆），夜间设警示灯
· 应急准备：储备编织袋2000个、砂料50m³、应急水泵8台
7.2.2 高处作业
· 作业平台：搭设满堂脚手架（立杆间距1.2m×1.2m，步距1.8m），设置1.2m高防护栏杆
· 个人防护：佩戴双钩安全带（每半年检测1次），设置安全母绳（Φ12mm锦纶绳）
· 交叉作业：设置防护隔离层（双层脚手板），设置警戒区（半径5m）
7.2.3 临时用电
· 配电系统：采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱1个、分配电箱6个、开关箱32个
· 漏电保护：三级配电两级保护，漏电动作电流≤30mA（潮湿环境≤15mA）
· 线路敷设：架空线路高度≥4m（机动车道≥6m），电缆埋地深度≥0.7m
7.3 职业健康防护
· 防尘措施：安装雾炮机4台，作业人员佩戴KN95防尘口罩
· 降噪措施：破碎机设置隔音罩，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB
· 防暑降温：配备防暑药品（藿香正气水等12种），设置通风降温设施
八、环境保护措施
8.1 扬尘控制
· 施工便道：每日洒水4次（早中晚及夜间），路面铺设抑尘剂（浓度1.2%）
· 料场封闭：砂石料场设置2.5m高围挡（彩钢板），出入口安装洗车平台
· 运输管理：渣土车采用密闭式运输（覆盖率100%），限速20km/h
8.2 污水处理
· 沉淀池：设置三级沉淀池（总容积50m³），废水处理后回用率达80%
· 油污处理：机械维修区设置隔油池（2m×1.5m×1.2m），投加除油剂
· 泥浆处理：采用泥浆脱水机处理（处理能力5m³/h），干泥外运至指定弃渣场
8.3 水土保持
· 临时排水：设置沉沙池（8个×5m³），拦截泥沙（效率≥85%）
· 植被恢复：施工完成后恢复植被面积6000㎡（采用本地草种混合播种）
· 弃渣管理：建筑垃圾分类存放，可回收利用材料回收率≥80%
九、应急预案
9.1 滑坡应急处置
1. 预警指标：位移速率≥5mm/d，裂缝宽度增加≥2mm/d
2. 应急响应：
o 立即启动Ⅰ级响应，撤离施工人员（10min内完成）
o 设置警戒区（半径50m），禁止人员进入
o 采取反压土方（高度2m，宽度5m）临时加固
3. 处置措施：
o 坡顶卸载（卸载量500m³），坡脚堆载反压（300m³）
o 设置抗滑桩（φ300mm，长6m，间距1.5m）
o 坡面喷射混凝土（厚100mm，内掺钢纤维）
9.2 坍塌事故处置
1. 应急小组：成立抢险突击队（20人），配备液压剪、千斤顶等救援设备
2. 救援程序：
o 现场评估→制定救援方案→清除坍塌物→搜救被困人员
o 医疗救护：配备急救箱（含止血包、骨折固定器等），联系就近医院（距离15km）
3. 加固措施：采用钢管支架（间距600mm×600mm）临时支护，待稳定后进行永久加固
9.3 防汛应急准备
· 应急物资：储备雨衣雨鞋50套、大功率水泵8台、应急照明设备20套
· 通讯保障：配备卫星电话2部，对讲机15台（备用电池充足）
· 应急演练：每月组织1次防汛应急演练，演练时间不少于30min
十、验收标准与流程
10.1 验收标准
· 结构尺寸：轴线偏差≤10mm，断面尺寸±30mm，表面平整度≤8mm
· 混凝土强度：抗压强度≥设计值100%，抗渗等级≥P8
· 防水层：无渗漏（闭水试验30min无渗漏），搭接宽度≥100mm
· 回填土：压实度≥94%，表面平整度≤50mm/2m
10.2 验收流程
1. 分项验收：钢筋、模板、混凝土等12个分项工程验收
2. 分部验收：地基与基础、主体结构、防水工程等5个分部验收
3. 竣工验收：施工单位自检→监理评估→业主验收→第三方检测
4. 资料归档：整理技术资料（8类32项），编制竣工图（含电子版）
10.3 移交程序
· 签署工程移交证书，包含保修范围（主体结构5年，防水工程3年）
· 提交箱涵维护手册（含日常检查项目、周期及标准）
· 组织操作培训（对管理单位进行4次专项培训）
本方案未尽事宜，应严格按照国家现行规范标准及设计文件执行，施工过程中如遇特殊情况，需及时组织专家论证并调整施工方案。